JP4370086B2 - ウェーハ管理システムおよびウェーハ管理方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般的に半導体製造分野に関し、より詳細にはウェーハ保管および管理システム、ならびにウェーハ管理方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
半導体ウェーハあるいは他の同様な基板は、一般に、前記ウェーハをある種の処理ツールから別の処理ツールに移送することを伴う、多くの処理工程を経る。例えば、ウェーハ成長室中においてある処理を受けたウェーハは、クリーニングおよび乾燥のための別の処理ツールに移送され、次に、それらのウェーハは付加的な処理工程の異なる処理ツールに移送されなければならないことがある。多くの場合、異なる処理工程間においてウェーハを保管する必要がある。従来技術によれば、ウェーハを処理ツール間で移送するためのポッドをこの保管にも使用している。したがって、従来技術による半導体製造部門では、非常に多くのそのようなポッドが必要とされる。
【0003】
従来技術に関するさらなる問題は、ウェーハを異なるベイ間で搬送するには、ベイ間ポッドを用いなければならないことである。しかしながら、これらのベイ間ポッドに起因して、これらの異なるベイ間での深刻な相互汚染の危険性がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、ウェーハ保管に必要な空間を縮小し、必要なポッド数および異なるベイ間での相互汚染の危険性を低減し、さらにウェーハの管理の高い制御性を可能にするウェーハ管理システム、およびウェーハ管理方法を提供しようとするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するために、請求項1に記載の発明は、ウェーハ管理システムであって、該システムは、少なくとも第1固定型ウェーハ保管システムを備え、該第1固定型ウェーハ保管システムが、複数のウェーハを保管するための第1バッファと、前記第1バッファと第1ベイに割り当てられた第1ベイ内ポッドとの間でウェーハを移送する第1搭載/取出しステーションと、ウェーハを前記第1バッファと第2のポッドとの間で移送する第2搭載/取出しステーションとを有することを要旨とする。
【0006】
請求項2に記載の発明は、ウェーハ管理方法であって、該方法は、
a)複数のウェーハを保管するための第1バッファを有する第1固定型ウェーハ保管システム内へウェーハを移送するステップと、
b)選択したウェーハを、前記第1バッファから、前記第1固定型ウェーハ保管システムの第1搭載/取出しステーションを介して、第1ベイに割り当てられた第1ベイ内ポッドへ移送するか、または前記第1固定型ウェーハ保管システムの第2搭載/取出しステーションを介してベイ間ポッドへ移送するステップとからなることを要旨とする。
【0007】
請求項3に記載の発明は、ウェーハを、第1ベイに割り当てられた第1処理ツールから第2ベイに割り当てられた第2処理ツールに移送する方法であって、
−前記ウェーハを、前記第1処理ツールから、少なくとも1つの第1ベイ内ポッドへ移送するステップと、
−前記少なくとも1つのベイ内ポッドを、ポッドに入っていない複数のウェーハを保管するための第1バッファを備えた第1固定型保管システムへ搬送するステップと、
−前記ウェーハを、第1搭載/取出しステーションを介して、前記第1バッファ内に移送するステップと、
−前記ウェーハを、前記第1バッファから少なくとも1つのポッドへ移送するステップと、
−前記少なくとも1つのポッドを、ポッドに入っていない複数のウェーハを保管するための第2バッファを備えた第2固定型保管システムへ搬送するステップと、
−前記ウェーハを、前記少なくとも1つのポッドから前記第2バッファ内へ移送するステップと、
−前記ウェーハを、前記第2バッファから少なくとも1つの第2ベイ内ポッドへ移送するステップと、
−前記少なくとも1つの第2ベイ内ポッドを、前記第2処理ツールへ搬送するステップと、
−前記ウェーハを、前記少なくとも第2ベイ内ポッドから前記第2処理ツールへ移送するステップとからなることを要旨とする。
【0008】
【発明の実施の形態】
本発明によれば、ウェーハ管理システムが提供される。このウェーハ管理システムは、少なくとも第1固定型ウェーハ保管システム100を備える。該第1固定型ウェーハ保管システム100は、ポッドに入っていない(即ち、ポッドの外部にある)複数のウェーハを保管するための第1バッファ110、第1バッファ110と第1ベイ内ポッド120,130(この双方のポッド・タイプは第1ベイ160に割り当てられる)との間でウェーハを移送する第1搭載/取出しステーション115、および第1バッファ110とポッド520,530との間でウェーハを移送する第2搭載/取出しステーション184を有する。前記ポッド520,530のの双方のポッド・タイプはベイ間移送トラック500に割り当てられる。
【0009】
本発明によれば、更にウェーハ管理方法を提供する。当該方法は、
a)ポッドに入っていない複数のウェーハを保管するための第1バッファ110を有する第1固定型ウェーハ保管システム100内にウェーハを移送するステップと、
b)選択されたウェーハを、第1バッファ110から、第1固定型ウェーハ保管システム100の第1搭載/取出しステーション115を介して、第1ベイ160に割り当てられた第1ベイ内ポッド120,130へ移送するか、または第1固定型ウェーハ保管システム100の第2搭載/取出しステーション184を介してベイ間ポッド520,530へ移送するステップとから成る。
【0010】
第1ベイ160に割り当てられた第1処理ツール180から、第2ベイ260に割り当てられた第2処理ツール280へ、ウェーハを搬送させるための本発明による別の方法は、
−前記ウェーハを前記第1処理ツール180から少なくとも1つの第1ベイ内ポッド120,130へ移送するステップと、
−前記少なくとも1つのベイ内ポッド120,130を、ポッドに入っていない複数のウェーハを保管するための第1バッファ110を備える第1固定型保管システム100へ搬送するステップと、
−前記ウェーハを、第1搭載/取出しステーション115を介して、前記第1バッファ110内へ移送するステップと、
−前記ウェーハを、第1バッファ110から、少なくとも1つのポッド520,530へ移送するステップと、
−前記少なくとも1つのポッド520,530を、ポッドに入っていない複数のウェーハを保管するための第2バッファ210を備える第2固定型保管システム200へ搬送するステップと、
−前記ウェーハを、前記少なくとも1つのポッド520,530から前記第2のバッファ210の中へ移送するステップと、
−前記ウェーハを、第2バッファ210から少なくとも1つの第2ベイ内ポッド220,230へ移送するステップと、
−前記少なくとも1つの第2ベイ内ポッド220,230を、前記第2処理ツール280へ搬送するステップと、
−前記ウェーハを、前記少なくとも1つの第2ベイ内ポッド220,230から前記第2処理ツール280へ移送するステップとからなる。
【0011】
本発明によれば、少なくとも1つの固定型ウェーハ保管システムを提供する。この固定型ウェーハ保管システムは、例えば、数千枚のウェーハを保管することが可能であり、よって従来技術によるウェーハ保管用に用いられるポッド必要数を大幅に削減することができる。
【0012】
更に、本発明では、異なるベイ間でポッドを移動させる必要がないため、異なるベイ間での相互汚染の危険性が大幅に低下する。
中央管理機能を果たす、なくとも第1固定型保管システムを用いることの別の利点は、必要なポッドの搬送回数を極力少なくできることである。例えば、小さいロットサイズであれば、単一のポッド内に併合可能である。
【0013】
中央管理機能を果たすために、固定型保管システムは、ウェーハおよび/またはポッドに情報を添付(ラベリング)し、ウェーハおよび/またはポッドからの情報を読み取れることが好ましい(前記情報は、例えば、ウェーハ識別、ロット識別、第1固定型保管システム内の保管場所、および処理状態のうちの少なくともひとつ以上に関する)。したがって、ポッドと、処理ツールとの間のハンドシェークは、多くの場合省略可能である。
【0014】
図1は、本発明の実施形態によるウェーハ管理システムの概略平面図を示す。図1を参照すると、複数のウェーハ、例えば、1,000枚、5,000枚、または10,000枚のウェーハを保管可能な第1固定型保管システムが示されている。第1固定型保管システム100は、第1バッファ110を備えている。これについては図2と関連付けて詳細に論ずることとする。第1バッファに保管されるウェーハの相互汚染を回避するため、ウェーハはバッファ110内の層流気体流に保管される。第1固定型ウェーハ保管システム100は、更に、第1搭載/取出しステーション115を備える。この第1搭載/取出しステーション115には、ウェーハ上および/または第1ベイ内ポッド130上に付与されている情報を読み取る、第1読み取り手段140が備えられている。この第1読み取り手段140は、例えば、バーコード読み取りシステムおよび/または任意の適切な光学式文字認識システム(OCR)によって実現可能である。第1搭載/取出しステーション115には、更に、ウェーハ上および/または第1ベイ内ポッド130上に付与される情報を書き込む、第1書き込み手段150が備えられている。第1書き込み手段150は、例えば、バーコード書き込みシステムによって実現可能である。第1固定型ウェーハ保管システム100は、更に、第2搭載/取出しステーション184を備え、この第2搭載/取出しステーションは、またラベリング手段、および読み取り手段を備える。
【0015】
図1によるウェーハ管理システムは、更に、少なくとも第2固定型ウェーハ保管システム200を備える。該固定型ウェーハ保管システム200は、第1固定型ウェーハ保管システム100と同様の構造を有し、バッファ210、第3搭載/取出しステーション284、ならびに第4搭載/取出しステーション215をそれぞれ備える。第4搭載/取出しステーション215は、第2読み取り手段240と第2書き込み手段250を装備した。
【0016】
第1固定型ウェーハ保管システム100に隣接して、ウェーハを処理するための第1ベイ160が備えられている。この第1ベイ160は、半導体デバイス製造に必要な処理ステップをウェーハに対して行うことが可能な複数のウェーハ処理ツール180を備える。個々の処理ツール180は第1トラック170により接続されている。空の第1ベイ内ポッド120は、満載の第1ベイ内ポッド130と一緒に第1トラック170に沿って移動する。ポッド120,130は、例えば、FOUP(Front Opening Unified Pods: 前面開口一体型ポッド)であってもSMIF(Standard Mechanical InterFace:標準的機械的インターフェース)ボックスであってもよく、ウェーハを処理ツール180に対して搬入・搬出することが可能である。
【0017】
「満載」という用語は、少なくとも1枚のウェーハを搬送するが、必ずしも利用可能なウェーハ・スロット全てにおいてウェーハを保持しているとは限らないポッドを表す便宜的な略称である。「空の」という用語は、少なくとも1枚のウェーハを受容することができるが、必ずしも全くウェーハを保持していないわけではないポッドを表す便宜的な略称である。
【0018】
ポッドと処理ツール180との間でウェーハを移送するために、当業技術分野では一般に公知の適切な搭載/取出し装置を備える。また、処理ツール180にもウェーハ上および/またはベイ内ポッド120,130上に付与される情報を読み取る適当な読取装置185を装備してもよい。しかし、かかる読取装置185は、固定型保管システムが中央管理機能を果たす場合には省略されることが好ましい。
【0019】
第2固定型ウェーハ保管システム200に隣接して、第2ベイ260が備えられる。この第2ベイ260は、第1ベイ160と同様の構造を有し、第2トラック270、空の第2ベイ内ポッド220、満載の第2ベイ内ポッド230、処理ツール280、および読取装置285を備える。読取装置285は、第2固定型保管システムが中央管理機能を果たし、第2処理ツール280と第2ベイ内ポッド220,230との間でハンドシェークが不要な場合には、省略してもよい。
【0020】
第1固定型ウェーハ保管システム100と、第2固定型ウェーハ保管システム200との間でウェーハの移送を可能とするために、連結手段500が備えられている。これらの連結手段500は第3のトラック585を備え、この第3のトラック585に沿って、空のポッド520および満載のポッド530が移動する。図1に示す実施形態では、ポッド520,530は、空の固定型保管システム間ポッド520、および満載の固定型保管システム間ポッド530と呼ぶことができる。というのも、これらのポッドは、固定型保管システム100,200間を移動するだけであるからである。また、これらのポッドは、一般に、ベイ160,260を直接接触することはないが、これらのポッドを便宜上ベイ間ポッド520,530とも呼ぶ。本発明は、かかる固定型保管システム間ポッド520,530に限定されるものではない。第1および第2ベイ内ポッド120,130,220,230とは対照的に、ポッド520,530は、例えば、別のベイまたは固定型保管システムへ移動し得る。
【0021】
図2は、本発明によるウェーハ管理システムと共に用いられる固定型ウェーハ保管システムのバッファ110を示す、部分破断斜視図である。図1の構成要素に対応する構成要素は、同一の参照符号を用いて示されている。図1に加えて、バッファ110はウェーハを保持するスロット111を備えることが示されている。更に、水平方向に可動のレイル112、および垂直方向に可動のアーム113が備えられている。バッファ110の上部には、層流フード114が配置されている。
【0022】
図1および図2を参照しながら、ウェーハ管理システムの機能について説明する。層流内で保管され、ポッドからラック上に排出された全てのウェーハは、ポッド530またはポッド130から送られて来たものとする。正確な位置、識別、およびロットの由来はウェーハ毎に分かっている。保管システムは、要求に応じて、(ウェーハが別の場所、例えば、別のベイで求められている場合には)ウェーハを空のポッド520に移送するか、または、(ウェーハが、ベイ160内での処理を求められている場合には)空のポッド120へ移送する。ウェーハ移送アーム113は、OCR(光学的文字識別)機能を有しており、ウェーハ搬送の際、ウェーハ識別(ID)を読み取ることができる。ロボット搬送アーム113は、複数のウェーハを移送する機能を有することができる。
【0023】
空のポッド120への移送が行われる際、ポッドには、搭載/取出しステーション115内のバーコード・ライタによってロット、およびウェーハIDが書き込まれる。ポッド120の場合、書き込まれた情報は、予定されるツール180に必要な処理に関して指示を与える。小さなロットサイズの場合、複数のロットを1つのポッドで次の動作へ搬送することが可能である。ポッド120、またはポッド520は、ウェーハを積載すると、ポッド130、またはポッド530となる。ポッド130またはポッド530は、ウェーハが取り出されると、ポッド120またはポッド520となる。
【0024】
ツール180上で一旦処理されたウェーハは、別のいずれかのベイで(例えば、処理ツール280によって)別の処理をする必要がある場合がある。これらのウェーハは、ツール180から、ポッド130で、読み取りステーション140が備えられた搭載/取出しステーション115に搬送される。ここで、ウェーハおよびロットIDが記録され、ウェーハはスロット111に移送されるか、またはポッド520に直接移送される。ウェーハをスロット111に保管するか直ちに移送するかは、ポッド520の可用性によって決まる。ウェーハは、搭載/取出しステーション184においてポッド520に移送される。搭載/取出しステーション184には、書き込み取出しステーションが備えられており、これによりポッドに書き込む機能を有する。ポッド520はポッド530となり、ロットおよびウェーハ情報が添付される。ポッド530は、ベイ間のトラック500上において、必要なベイ(例えば、第2ベイ260)にとって利用可能で最も隣接したストッカへ搬送される。ポッド530は、取出しステーション284上に配置され、そこでロットおよびウェーハIDが読み取られる。ウェーハはスロット内に保管されるか、または空のポッド220に直接移送される。
【0025】
ウェーハが書き込み搭載ステーション250を介してポッド220に移送されると、ポッド220はポッド230になり、ロットおよびウェーハ情報がポッド230に書き込まれる。ツール280内での次の工程に必要な情報がツール280にダウンロードされる。このようなID付与および情報のダウンロードによってツールのハンドシェークは不要となる。ポッド230は、ツール280に搬送され、処理される。ツール工程上で処理が行われている間、空のポッド220は、ウェーハが前記ツールから取出されるまでツール280において待機する。
【0026】
処理されたウェーハは、依然ロット・データを含むポッド220に積み込まれる。前記データは現在完了した工程を含むように更新され得る。満載のポッド230は、一旦処理済ウェーハで満たされると、保管システム200に戻され、搭載/取出しステーション215上に配置され、具体的には読取り取出しステーション240に戻される。読取り取出しステーション240において、ロットおよびウェーハIDが読み込まれた後、スロットへ移送されるか、またはポッド520へ直接移送される。この周期を多数のツール上、多数のベイ内、および多数のベイ間において繰り返して、工場内の全てのウェーハの動きを管理する。
【0027】
特別の実施形態では、任意のベイ160,260が、ベイ内トラック上で更に空のポッド120を搬送し、1つのポッドからのウェーハがツール180からの二つのポッドに分割される「特殊搬送」を可能にすることもできる。
【0028】
更に、特別な命令をスロット111に保管されたウェーハに割り当て、よって元の単一ロットからのウェーハを複数のポッドに分割し、並行処理を可能にすることが可能である。
【0029】
特定的な構造、装置、および方法に関して本発明を説明してきたが、本発明は、単にかかる例に限定されるものではなく、本発明の最大の範囲は、特許請求の範囲によって適正に判断されることを、当業者は本明細書の記載に基づいて理解するであろう。
【発明の効果】
本発明によれば、ウェーハ保管に必要な空間が縮小され、かつ異なるベイ間での相互汚染の危険性が低減される。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施形態によるウェーハ管理システムの概略平面図。
【図2】 本発明によるウェーハ管理システムと一緒に用いられる固定型ウェーハ保管システムのバッファを示す、部分破断斜視図。
【符号の説明】
100…第1固定型保管システム、110…第1バッファ、115…第1搭載/取出しステーション、120,130…第1ベイ内ポッド、160…第1ベイ、180…第1処理ツール、184…第2搭載/取出しステーション、200…第2固定型保管システム、210…第2バッファ、220,230…第2ベイ内ポッド、260…第2ベイ、280…第2処理ツール、520,530…ベイ間ポッド。
Claims (3)
- ウェーハを、第1ベイに割り当てられた第1処理ツールから第2ベイに割り当てられた第2処理ツールに移送する方法であって、
前記ウェーハを、前記第1処理ツールから、少なくとも1つの第1ベイ内ポッドへ移送するステップと、
前記少なくとも1つの第1ベイ内ポッドを、ポッドに入っていない複数のウェーハを保管するための第1バッファを備えた第1固定型ウェーハ保管システムへ搬送するステップと、
前記ウェーハを、前記第1固定型ウェーハ保管システムの第1搭載/取出しステーションを介して、前記第1ベイ内ポッドから前記第1バッファ内に移送するステップと、
前記ウェーハを、前記第1固定型ウェーハ保管システムの第2搭載/取出しステーションを介して、前記第1バッファから、前記第1ベイと前記第2ベイとの間のベイ間移送トラック内の少なくとも1つのベイ間ポッドへ移送するステップと、
前記少なくとも1つの第1ベイ内ポッドから前記第1バッファへのウェーハの移送時に前記第1搭載/取出しステーションにおいて、前記第1ベイ内ポッドから情報を読み取り、前記第1バッファから前記少なくとも1つのベイ間ポッドへのウェーハの移送時に第2搭載/取出しステーションにおいて、前記ベイ間ポッドに対して情報の書き込みを行うステップと、
前記少なくとも1つのベイ間ポッドを、ポッドに入っていない複数のウェーハを保管するための第2バッファを備えた第2固定型ウェーハ保管システムへ搬送するステップと、
前記ウェーハを、前記第2固定型ウェーハ保管システムの第3搭載/取出しステーションを介して、前記少なくとも1つのベイ間ポッドから前記第2バッファ内に移送するステップと、
前記ウェーハを、前記第2固定型ウェーハ保管システムの第4搭載/取出しステーションを介して、前記第2バッファ内から少なくとも1つの第2ベイ内ポッドに移送するステップと、
前記少なくとも1つのベイ間ポッドから前記第2バッファへのウェーハの移送時に前記第3搭載/取出しステーションにおいて、前記ベイ間ポッドから情報を読み取り、前記第2バッファから前記少なくとも1つの第2ベイ内ポッドへのウェーハの移送時に第4搭載/取出しステーションにおいて、前記第2ベイ内ポッドに対して情報の書き込みを行うステップと、
前記少なくとも1つの第2ベイ内ポッドを、前記第2処理ツールへ搬送するステップと、
前記ウェーハを、前記少なくとも1つの第2ベイ内ポッドから前記第2処理ツールへ移送するステップとからなる方法。 - 前記情報は、ウェーハ識別、ロット識別、および処理状態のうちの少なくとも1つを含む、請求項1記載の方法。
- 第1ベイと第2ベイとの間でベイ間移送トラックを介して搬送されるウェーハを管理するための管理システムにおいて、
ポッドに入っていない複数のウェーハを保管するための第1バッファを備えた第1固定型ウェーハ保管システムと、
前記第1ベイに割り当てられた少なくとも1つの第1ベイ内ポッド内のウェーハを、同第1ベイ内ポッドから前記第1バッファ内に移送するために、前記第1固定型ウェーハ保管システムに設けられた第1搭載/取出しステーションと、
前記ウェーハを、前記第1バッファから前記ベイ間移送トラック内の少なくとも1つのベイ間ポッドへ移送するために、前記第1固定型ウェーハ保管システムに設けられた第2搭載/取出しステーションと、
ポッドに入っていない複数のウェーハを保管するための第2バッファを備えた第2固定型ウェーハ保管システムと、
前記ウェーハを、前記少なくとも1つのベイ間ポッドから前記第2バッファ内に移送するために、前記第2固定型ウェーハ保管システムに設けられた第3搭載/取出しステーションと、
前記ウェーハを、前記第2バッファから前記第2ベイに割り当てられた少なくとも1つの第2ベイ内ポッドに移送するために、前記第2固定型ウェーハ保管システムに設けられた第4搭載/取出しステーションと、を備え、
前記第1〜第4搭載/取出しステーションの各々は、前記ウェーハ及びポッドの少なくとも一方から情報を読み取る読み取り手段と、情報をウェーハ及びポッドの少なくとも一方に書き込む書き込み手段とを備える、ウェーハ管理システム。
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